(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材における木口面の近傍をカットして、該木口面と略平行な切断面と該切断面の位置より前記木口面側に突出する突出部とを生じさせた後、人工乾燥する乾燥木材の製造方法。
【請求項２】
前記木材が角材であり、該角材の４側面又は相対向する２側面に、該側面それぞれから、該角材の中心軸に向かうスリット状の切れ込みを入れて、前記切断面及び前記突出部を生じさせる、請求項１記載の乾燥木材の製造方法。
【請求項３】
前記木材が角材であり、該角材の木口面の近傍における該角材の中心軸を挟む両側に位置する部分を除去して、前記切断面及び前記突出部を生じさせる、請求項１記載の乾燥木材の製造方法。
【請求項４】
前記木材が角材であり、該角材の木口面の近傍における、該角材の中心軸を囲む四方に位置する部分を除去して、前記切断面及び前記突出部を生じさせる、請求項１記載の乾燥木材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥木材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
柱材等の住宅構造用材として、国産材のスギ、ヒノキ等の芯持ち角材の背割り材が使用されてきたが、住宅構造用材の仕様の変化により背割りのない芯持ち角材が使用されることが多くなった。しかし、このような芯持ち角材は、乾燥中に材面割れが生じ易く、背割り材と同様に、施工や旛工後の寸法安定性が悪く、不具合を起こす要因ともなる。そのため、寸法安定性に優れた集成材の使用も増加している。
近年、スギ、ヒノキ芯持ち角材の乾燥中に生じる材面割れを低城する高温乾燥法が開発され普及してきた。この高温乾燥法は、乾燥初期に乾球温度１２０℃の乾燥により、表層にドライングセットを形成することで、材面割れが少なくなるといわれている。高温乾燥法によれば、材面割れが比較的減少するが、十分ではないのが実情である。
【０００３】
また、高温乾燥法は、内部割れが発生しやすいという問題がある。高温乾燥法における内部割れは、材表層が引張りの状態でドライングセットされ、このために材内部が自由に収縮できなくなり、引張り応力が大きくなることにより発生すると考えられている。
また、材面割れは高温乾燥初期において、乾球温度１２０℃の持続時間が十分ではない場合、いわゆるドライングセット形成の層が浅く、まだ引張応力が表層に存在している状態で発生すると考えられている。
そして、材面割れを防ぐため、過剰に乾球温度１２０℃の持続時間を長くすると、ドライングセット形成の層は深くなるが、乾燥速度が速いため、表層のドライングセット層の内側の部分が１２０℃の乾球温度のため、急速に内層の一部に収縮が始まり、この内層の部分が表層のドライングセットに強く拘束され、そのため引張応力が増大して内部割れが起こるといわれている。
【０００４】
このような材面割れや内部割れを軽減する乾燥スケジュールの制御手法として、木材内の温度及び含水率を計測しながら乾燥を進めていく手法（特許文献１参照）が知られている。また、本出願人は、木材の内部に固定した歪み検知手段から得られるデータに基づき乾燥条件を制御しながら乾燥を進めていく手法（特許文献２参照）、及び角材の相隣接する２側面に一対の変位計固定用治具を固定し、一対の前記変位計固定用治具間に固定した変位計により、乾燥中に生じる変位を計測しながら乾燥を進めていく手法（特許文献３参照）等を提案した。
【０００５】
また、物理的に材面割れ及び／又は内部割れを軽減する人工乾燥方法として、木材の外周を水分透過性の収縮拘束手段で拘束しながら乾燥させる手法（特許文献４参照）や、木材の木口部に穴をあける手法（特許文献５，６参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８７２０６号公報
【特許文献２】特開２００４−１９０９５７号公報
【特許文献３】特開２００７−１２０９０２号公報
【特許文献４】特開平０２−０５００７２号公報
【特許文献５】特開平０２−１５５６０５号公報
【特許文献６】特開２００７−１９６５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３の手法によれば、歪み検知手段や、温度及び含水率センサ、変位計等を取り付けた木材については、内部割れや材面割れを効果的に防止することができるが、複数本の木材を乾燥機内に入れて同時に乾燥させる場合には、木材の含水率にばらつきがあることが多く、含水率が異なる複数本の木材のそれぞれについて適切な乾燥制御を行うことは難しく、同時に乾燥する複数本の木材（乾燥材ロット）全体を管理することが困難であった。
【０００８】
また、特許文献４〜６の手法は、ある程度の割れ防止効果は認められるものの、被乾燥木材の外周を取り囲むように収縮拘束手段を装着する作業が煩雑であったり、穴をあける等の処理に追加の専用機械を導入する必要がある等、労力的ないし費用的な負担が大きい。
【０００９】
従って、本発明の目的は、内部割れを抑制しつつ効率的に木材の乾燥を行うことのできる乾燥木材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、木材における木口面の近傍をカットして、該木口面と略平行な切断面と該切断面の位置より前記木口面側に突出する突出部とを生じさせた後、人工乾燥する乾燥木材の製造方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の乾燥木材の製造方法によれば、内部割れを抑制しつつ効率的に木材の乾燥を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施に用い得る木材の乾燥装置の一例を示す模式図である。
【図２】第１実施態様における被乾燥木材の一端部近傍を示す斜視図である。
【図３】木口面又はその近傍に、内部割れを防止するための加工を施す前の木材である。
【図４】第２実施態様における被乾燥木材の一端部近傍を示す斜視図である。
【図５】第１参考態様における被乾燥木材の一端部近傍を示す斜視図である。
【図６】第２参考態様における被乾燥木材の一端部近傍を示す斜視図である。
【図７】第３実施態様における被乾燥木材の一端部近傍を示す斜視図である。
【図８】第１実施態様の変形例における被乾燥木材の一端木口面を軸方向から視た図である。
【図９】第２実施態様の変形例における被乾燥木材の一端木口面を軸方向から視た図である。
【図１０】第２参考態様の変形例（参考態様）における被乾燥木材の一端木口面を軸方向から視た図である。
【図１１】乾燥スケジュールの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明をその好ましい実施態様に基づいて説明する。
本発明の乾燥木材の製造方法の実施には、温度及び湿度を制御可能な乾燥室を備えた乾燥装置を用いることが好ましい。
図１は、斯かる乾燥装置の一例を示すもので、温度及び湿度を制御可能な乾燥室１を備え、該乾燥室１内に収容した木材１０を、該乾燥室１内の温度及び湿度の制御下に乾燥可能である。
【００１４】
より具体的に説明すると、図１の木材の乾燥装置は、乾燥すべき木材１０を収容する乾燥室１と、乾燥室１内に蒸気を噴射する蒸射機構２と、乾燥室１内の空気を加熱する加熱機構３と、乾燥室１内に外気を導入する給気機構４と、乾燥室内１の空気を外部に排気する排気機構５とを具備している。
【００１５】
蒸射機構２は、蒸気発生装置（ボイラー等）２１において発生させた蒸気を、乾燥室１に接続された蒸気導入管２２を介して乾燥室１内に導入するように構成されており、蒸気導入管２２に設けた電磁弁、電動弁等の制御弁２３の開閉等により、乾燥室内への蒸射を制御可能である。加熱機構３は、乾燥室１内に配管した加熱管３１内に熱媒（蒸気）を流通させることにより乾燥室１内の空気を加熱するように構成されており、該熱媒の流通、流量、温度等の制御により、加熱の制御が可能である。給気機構４及び排気機構５は、それぞれ、乾燥室１の内外を連通するダクト４１，５１と該ダクト内に空気流を生じさせるファン（図示せず）とを主体として構成されており、それぞれ、ファンの回転やダクトに設けたダンパー４２，５２の開閉を制御することにより、乾燥室１の吸排気を制御可能である。
【００１６】
そして、蒸射機構２による蒸射、加熱機構３による加熱、給気機構４による給気、及び排気機構５による排気を、適宜に制御することにより、乾燥室１内の温度及び湿度を所望の温度及び湿度に制御することができるようになっている。
乾燥装置は、乾燥中における木材内部の温度を測定可能な温度測定手段６及び乾燥中における木材内部の含水率を測定可能な含水率測定手段７を具備していても良い。また、温度測定手段６及び含水率測定手段７は、それぞれ木材内部の温度又は含水率を、木材表面からの深さが異なる二箇所以上の部位において測定可能になされていても良い。温度測定手段及び含水率測定手段としては、例えば、特許文献１に記載のもの等を用いることができる。
また、乾燥装置は、木材（角材）１０の相隣接する２側面に一対の変位計固定用治具を固定し、その一対の変位計固定用治具間に固定した変位計により、乾燥中の角材に生じる変位を計測する、変位測定手段を備えていても良い。このような変位測定手段の例は、例えば、特許文献３に記載のもの等を用いることができる。
【００１７】
図１に示す乾燥装置は、乾燥室１内に設置された温度及び湿度計（図示せず）に電気的に接続された制御演算部８を備えている。制御演算部８は、パーソナルコンピューターを主体として構成されている。また、演算部８には、温度測定手段６、含水率測定手段７及び図示しない変位測定手段等も電気的に接続されており、該制御演算部８において、所定の演算がなされ、木材内部の温度、含水率及び木材内部に生じた変位量が算出され、それらが、連続的又は所定の間隔で、表示手段９及び／又はプリンター１１’上に出力されるようになっている。制御演算部８は、入力手段１２’から入力された所定の制御スケジュールに従い、乾燥室１内の温度及び湿度を経時的に変化させるようになされており、また、乾燥中に、そのスケジュールに適宜の変更を加えることも可能である。
【００１８】
本発明の乾燥木材の製造方法においては、乾燥すべき木材（被乾燥木材）における木口面又は木口面の近傍に、内部割れを抑制するための所定の加工を施した後、その木材の人工乾燥を行う。
人工乾燥は、図１に示す乾燥装置の乾燥室１内のように、少なくとも温度、好ましくは温度又は湿度の両者を制御可能な空間内で、温度又は温度及び湿度の制御下に行う乾燥であるか、又は減圧乾燥である。人工乾燥は、（乾球）温度１００℃超１４０℃以下の高温乾燥工程を有することが好ましく、（乾球）温度１１０〜１３０℃の高温乾燥工程を具備することがより好ましい。人工乾燥は、木材を１００℃以下の温度（例えば５０〜１００℃）に加熱して乾燥する中温乾燥や、加熱を伴う減圧乾燥若しくは加熱を伴わない減圧乾燥等であっても良い。
【００１９】
木材の内部割れを抑制するための所定の加工は、木材の長手方向の何れか一端の木口面のみに行っても良いが、長手方向の両端の両木口面に行うことが好ましい。
【００２０】
本発明の第１実施態様においては、図３に示すような芯持ち角材である木材１０’の長手方向両端の両木口面１１（一方のみ図示）それぞれの近傍をスリット状にカットして、図２に示すように、両木口面１１それぞれの近傍に、該木口面１１と略平行な切断面１２と、該切断面１２の位置Ｐ１より木口面１１側（図２中、矢印Ｘ１側）に突出する突出部１３とを生じさせた被乾燥木材１０Ａ（１０）を得る。
より具体的には、電動丸鋸を用いて、芯持ち角材である木材１０’の相対向する２側面１４，１４のそれぞれに、所定深さのスリット状の切れ込み１５，１６を入れて、被乾燥木材１０Ａを得る。
【００２１】
被乾燥木材１０Ａにおけるスリット状の切れ込み１５，１６は、側面１４，１４のそれぞれから木材１０’の中心軸Ｃに向かっており、木口面１１と略平行に形成されている。中心軸Ｃは、木材１０’，１０Ａの木口面１１の中心を通り且つ該木材１０’，１０Ａの長手方向（Ｘ方向）に平行な直線である。また、図示例におけるスリット状の切れ込み１５，１６は、それぞれ、側面１４の表面からの深さＬ２が図中Ｚ方向において一定であり、側面１４の表面に細幅に開口すると共に、もう一方の相対向する２側面１７，１７間に亘っている。
【００２２】
本実施形態のように、木材１０’に、スリット状の切れ込み１５，１６を入れて、木口面１１と略平行な切断面１２を形成した場合、切れ込み１５のＸ方向の両側及び切れ込み１６のＸ方向の両側に切断面が生じることになるが、突出部１３が、切断面１２の位置Ｐ１より木口面１１側に突出するという場合の切断面１２は、木材の長手方向中央部側の切断面を意味する。従って、図２中、Ｐ１の位置が、木材の長手方向（Ｘ方向）における切断面１２の位置である。
【００２３】
本実施形態における被乾燥木材１０Ａの突出部１３は、木口面１１と垂直な方向から見て、切断面１２，１２間の領域１８と重なる部位である突出部中央部１３Ａと、一対の切断面１２，１２それぞれと重なる部位である側方延出部１３Ｂ，１３Ｂとを有している。突出部中央部１３Ａは、領域１８を介して、木材１０Ａの長手方向中央部側と連続しており、一対の側方延出部１３Ｂ，１３Ｂは、突出部中央部１３ＡからＹ方向の側方に張り出している。木材１０Ａの長手方向中央部は、図２中、切断面の位置Ｐ１よりも矢印Ｘ２方向に位置している。また、Ｙ方向及びＺ方向は、Ｘ方向に直交する断面内における一方向及びその直交方向である。
【００２４】
スリット状の切れ込み１５，１６の形成手段としては、丸鋸、特に電気モーターやエンジンによって作動する動力鋸である丸鋸が好ましく用いられる。また、丸鋸は、手持ち型であっても良いが、据え付け型のもの、特に平らな台に組み込んだ円形の刃を高速回転させ、その台上を移動させた木材を直線状に切断するものを用いることが好ましい。
図２には、被乾燥木材１０Ａ（木材１０’）の一方の木口面１１側のみを示すが、他方の木口面側にも同様の加工を施す。
【００２５】
通常、天然乾燥を行う場合は、乾燥条件が人工乾燥より厳しい場合があり、損傷は予想以上に多く発生しがちになる。このため、材には、初めに材面や木口面に干割れが生じ、それが伸びて表面割れや材の裂けに発展することが多い。
一方、人工乾燥の場合、温度や、温度及び湿度を任意の条件に設定できるため、天然乾燥に比べて材面割れ、内部割れの発生が少なくなる。そのため、通常は、無垢材の状態で乾燥を開始する。
しかし、人工乾燥と言えども、高温乾燥を用いた場合、材には材面割れや内部割れが多く発生することが度々ある。乾燥材の割れ状況を観察した結果、割れが発生する場合、内部割れは、その殆どが木口面から割れが開始し、その割れが材の長手方向に伸びて、材の途中で消滅したり、材の長手方向の中央部まで伸びていたりした。
【００２６】
また、木材の性質として、木材の長手方向（軸方向）が最も水分通導性が大きいことが知られている。人工乾燥の場合、天然乾燥に比べて乾燥温度が高いため、材の両端木口部から先に乾燥し、次第に中央部に向かって乾燥していく。実際に、人工乾燥材の長手方向（軸方向）の含水率分布を調べると、両端木口部が含水率が低く、材中央に向かって含水率が高くなっている。
【００２７】
本発明者は、木口面又はその近傍に発生する割れを防止することができれば、その割れから長手方向中央に進行する割れも効果的に抑制することができると考えた。また、木口面の近傍に所定の切断加工を施すことで、木口面又はその近傍から進行する内部割れの発生を効果的に抑制し得ることを知見した。
【００２８】
本発明の第１実施態様においては、木材の内部割れを抑制するための切断加工として、前述した図２に示すような加工を施している。
被乾燥木材１０Ａを乾燥させる際には、突出部１３の先端に位置する木口面１１と、前述した切断面１２，１２とから水分の蒸発が起こり、そのそれぞれから、木材の長手方向（軸方向）に向かって乾燥が進行する。従来のように、乾燥すべき木材の木口面の近傍をカットしない場合には、木材中の水分の蒸発は、主として木口面のみから生じるため、乾燥も木口面から木材の長手方向中央部方向へと進行し、木材の長手方向における同位置においては、その断面の全体が、同様の乾燥状態となる。そのため、含水率の低下により縮もうとする年輪の周方向に引っ張り力が生じ、その引っ張り力に耐えられない部位が裂けて内部割れが生じる。その内部割れは、年輪に直交する方向に延びた形状となり易い。
【００２９】
これに対して、第１実施態様においては、木口面１１から離間した位置に一対の切断面１２，１２が生じているため、例えば、切断面１２，１２の位置Ｐ１においては、人工乾燥する際、切断面１２の含水率は直ぐに低下し始めるのに対して、切断面１２間の領域１８は、突出部中央部１３Ａの存在によって水分の蒸発が起こり難いため、その領域１８における含水率の低下は、切断面１２，１２よりも遅れて進行することになる。また、図２中の位置Ｐ２においても、突出部中央部１３Ａと重なる部分の乾燥は、切断面１２，１２と重なる部分よりも遅れて進行すると考えられる。
本実施態様の方法によれば、このようにして、同一断面中に含水率の高いところと低いところとを生じさせることにより、長手方向の同一断面が同様の速度で乾燥する場合に生じる年輪方向の引っ張り合いを防止ないし緩和することができ、内部割れの発生を抑制することができる。また、木口面の近傍に発生する割れを防止することにより、その割れが、木材の長手方向中央部側に進行することも同様に抑制される。これにより、内部割れがない乾燥木材や内部割れの少ない乾燥木材が得られる。
【００３０】
内部割れ防止の観点から、木材１０Ａの木口面１１から切断面１２，１２それぞれまでのＸ方向の距離Ｌ１（図２参照，突出部１３の突出長さに同じ）は、５〜３００ｍｍ、特に１０〜１００ｍｍであることが好ましい。また、前記距離Ｌ１は、側面１４，１４間の距離Ｌ３の５〜３００％、特に１０〜１００％であることが好ましい。
【００３１】
また、スリット状の切れ込み１５，１６は、側面１４，１４の表面からの深さＬ２〔図２参照〕が、それぞれ、該側面１４，１４間の距離Ｌ３の５〜４５％、特に２０〜４０％であることが好ましい。
また、切断面１２，１２の合計面積は、切れ込み１５，１６を有する部分以外の部分における被乾燥木材１０Ａの断面（Ｘ方向に直交する断面）の全面積の１０〜９０％、特に４０〜８０％であることが好ましい。
【００３２】
また、スリット状の切れ込み１５，１６の幅Ｗ（図２参照）は、それぞれ、１〜１０ｍｍ、特に２〜６ｍｍであることが好ましい。
【００３３】
次に、本発明の他の実施態様及び参考態様について説明する。他の実施態様及び参考態様については、木口面又はその近傍に対して施す加工が異なる以外は、第１実施態様と同様であり、特に説明しない点については、第１実施態様に関して上述した説明が適宜適用可能である。
【００３４】
第２実施態様においては、図３に示すような芯持ち角材である木材１０’の長手方向両端の両木口面１１（一方のみ図示）それぞれの近傍をブロック状にカットして、図４に示す被乾燥木材１０Ｂ（１０）を得る。
より具体的には、電動丸鋸を用いて、芯持ち角材である木材１０’の相対向する２側面１４，１４をそれぞれ所定深さまで切断した後、同様に電動丸鋸を用いて、木口面１１の中心軸Ｃを挟む両側を所定深さまで切断することにより、木材１０’の木口面の近傍における該木材１０’の中心軸Ｃを挟む両側に位置する部分を除去する。除去する部分は、立方体状である。また、中心軸Ｃを挟む両側に位置する部分の前記除去は、木口面１１の中心軸Ｃを挟む両側を木口面１１に垂直に所定深さまで切断した後に、２側面１４，１４のそれぞれを所定深さまで切断して行っても良い。また、電動丸鋸に代えて、他の切断手段を用いる方法により行っても良い。
【００３５】
得られた被乾燥木材１０Ｂにおける両木口面１１又はその近傍には、該木口面１１と略平行な切断面１２と、該切断面１２の位置Ｐ１より木口面１１側（図４中、矢印Ｘ１側）に突出する突出部１３とが生じている。但し、突出部１３は、第１実施形態における突出部中央部１３Ａに相当する部分のみからなり、側方延出部１３Ｂ，１３Ｂに相当する部分を有していない。
【００３６】
第２実施態様においても、突出部１３の先端面１３ａ（木口面１１）から離間した位置に一対の切断面１２，１２が生じているため、例えば、切断面１２，１２の位置Ｐ１においては、人工乾燥する際、切断面１２の含水率は直ぐに低下し始めるのに対して、切断面１２，１２間の領域１８は、突出部１３の存在によって水分の蒸発が起こり難いため、その領域１８における含水率の低下は、切断面１２，１２よりも遅れて進行する。また、図４中の位置Ｐ２においても、突出部１３と重なる部分の乾燥は、切断面１２，１２と重なる部分よりも遅れて進行すると考えられる。
第２実施形態によれば、このようにして、同一断面中に含水率の高いところと低いところとを生じさせることにより、長手方向の同一断面が同様の速度で乾燥する場合に生じる年輪方向の引っ張り合いを緩和することができ、内部割れの発生を抑制することができる。また、木口面の近傍に発生する割れを防止することにより、その割れが、木材の長手方向中央部側に進行して生じる割れも同様に抑制される。これにより、内部割れがない乾燥木材や内部割れの少ない乾燥木材が得られる。
【００３７】
内部割れ防止の観点から、突出部１３の先端面１３ａ（木口面１１）から切断面１２，１２それぞれまでの距離Ｌ１（図４参照，突出部１３の突出長さに同じ）は、５〜３００ｍｍ、特に１０〜１００ｍｍであることが好ましい。また、前記距離Ｌ１は、側面１４，１４間の距離Ｌ３の５〜３００％、特に１０〜１００％であることが好ましい。
【００３８】
また、切断面１２，１２のＹ方向の寸法Ｌ２（図４参照）は、それぞれ、側面１４，１４間の距離Ｌ３の５〜４５％、特に２０〜４０％であることが好ましい。また、切断面１２，１２の合計面積は、突出部１３以外の部分における被乾燥木材１０Ｂの断面（長手方向に直交する断面）の全面積の１０〜９０％、特に４０〜８０％であることが好ましい。
【００３９】
第１参考態様においては、図３に示すような芯持ち角材である木材１０'の長手方向両端の両木口面１１（一方のみ図示）のそれぞれに、各木口面１１と垂直なスリット状の切れ込み１９を入れて、図５に示す被乾燥木材１０Ｃ（１０）を得る。より具体的には、電動丸鋸を用いて、木口面１１の互いに隣り合う２辺の中央部１４ａ，１７ａ同士を結ぶ４本の直線状の切れ込み１９Ａ〜１９Ｄを、木口面１１に対して垂直に入れる。切れ込み１９Ａ〜１９Ｄは、それぞれ、木口面１１からの深さが一定である。また、４本の切れ込み１９Ａ〜１９Ｄは、各辺の中央部１４ａ，１７ａにおいて、隣り合う切れ込みどうしが繋がっており、木口面１１と垂直な方向から見たときに、該木口面１１の中心軸Ｃを囲む菱形状の環状の溝を形成している。
切れ込み１９Ａ〜１９Ｄの形成手段としては、第１実施形態等と同様に、動力鋸である丸鋸、特に据え付け型の丸鋸を用いることが好ましい。
【００４０】
第１参考態様においても、例えば、被乾燥木材１０Ｃの長手方向における、切れ込み１９Ａ〜１９Ｄの底部が位置する部位Ｐ１や図５中の位置Ｐ２における各断面（長手方向に直交する断面）においては、切れ込み１９に近い部分は比較的乾燥が速く進行する一方、切れ込み１９から遠い部分の乾燥は、前記切れ込み１９に近い部分よりも遅れて進行することになる。
第１参考態様によれば、このようにして、同一断面中に含水率の高いところと低いところとを生じさせることにより、長手方向の同一断面が同様の速度で乾燥する場合に生じる年輪方向の引っ張り合いを緩和することができ、内部割れの発生を抑制することができる。また、木口面の近傍に発生する割れを防止することにより、その割れが、木材の長手方向中央部側に進行して生じる割れも同様に抑制される。これにより、内部割れがない乾燥木材や内部割れの少ない乾燥木材が得られる。
【００４１】
内部割れ防止の観点から、切れ込み１９Ａ〜１９Ｄは、それぞれ、木口面１１からの深さＬ５（図５参照）が、５〜３００ｍｍ、特に１０〜１００ｍｍであることが好ましい。また、前記深さＬ５は、側面１４，１４間の距離Ｌ３及び／又は側面１７，１７間の距離Ｌ４の５〜３００％、特に１０〜１００％であることが好ましい。
また、切れ込み１９Ａ〜１９Ｄの幅Ｗ〔図５参照〕は、それぞれ、１〜１０ｍｍ、特に２〜６ｍｍであることが好ましい。
【００４２】
第２参考態様においては、図３に示すような芯持ち角材である木材１０'の長手方向両端の両木口面１１（一方のみ図示）のそれぞれに、該各木口面１１と垂直なスリット状の切れ込み１９，１９を入れて、図６に示す被乾燥木材１０Ｄ（１０）を得る。より具体的には、電動丸鋸を用いて、木材１０'における、木口面１１の中心軸Ｃを挟む両側を直線状に所定深さまで切断している。切れ込み１９，１９は、互いに平行に形成されており、それぞれ、木口面１１に細幅に開口していると共に、側面１７，１７間に亘っている。
切れ込み１９，１９の形成手段としては、第１実施形態等と同様に、動力鋸である丸鋸、特に据え付け型の丸鋸を用いることが好ましい。
【００４３】
第２参考態様においても、例えば、被乾燥木材１０Ｄの長手方向における、切れ込み１９の底部が位置する部位Ｐ１や図６中の位置Ｐ２においては、切れ込み１９に近い部分は比較的乾燥が速く進行する一方、切れ込み１９から遠い部分は、前記切れ込み１９に近い部分よりも遅れて進行する。
第２参考態様によれば、このようにして、同一断面中に含水率の高いところと低いところとを生じさせることにより、長手方向の同一断面が同様の速度で乾燥する場合に生じる年輪方向の引っ張り合いを緩和することができ、内部割れの発生を抑制することができる。また、木口面の近傍に発生する割れを防止することにより、その割れが、長手方向中央部側に進行して生じる割れも同様に抑制される。これにより、内部割れがない乾燥木材や内部割れの少ない乾燥木材が得られる。
【００４４】
内部割れ防止の観点から、切れ込み１９，１９は、それぞれ、木口面１１からの深さＬ６（図６参照）が、５〜３００ｍｍ、特に１０〜１００ｍｍであることが好ましい。また、前記深さＬ６は、側面１４，１４間の距離Ｌ３及び／又は側面１７，１７間の距離Ｌ４の５〜３００％、特に１０〜１００％であることが好ましい。
【００４５】
また、スリット状の切れ込み１９，１９は、それぞれ、側面１４，１４の表面から切れ込みまでの距離Ｌ７〔図６参照〕が、該側面１４，１４間の距離Ｌ３の５〜４５％、特に２０〜４０％であることが好ましい。
また、切れ込み１９，１９の幅Ｗ〔図６参照〕は、それぞれ、１〜１０ｍｍ、特に２〜６ｍｍであることが好ましい。
【００４６】
第３実施態様においては、図３に示すような芯持ち角材である木材１０'の長手方向両端の両木口面１１（一方のみ図示）それぞれの近傍をブロック状にカットして、図７に示す被乾燥木材１０Ｅ（１０）を得る。
より具体的には、電動丸鋸を用いて、図５に示すように、各木口面１１と垂直なスリット状の切れ込み１９Ａ〜１９Ｄを入れた後、同様に電動丸鋸を用いて、木材１０'の周面における角部を木材１０'の中心軸方向に向かって切断することにより、木材１０'の木口面の近傍における該木材１０'の中心軸Ｃを囲む四隅部を除去する。除去する部分は、直角三角柱状である。三角柱状のブロックの除去は、木材１０'の周面における角部の切断後に、木口面１１と垂直な切れ込み１９Ａ〜１９Ｄを入れて行っても良い。また、電動丸鋸に代えて、他の切断手段を用いる方法により行っても良い。
【００４７】
得られた被乾燥木材１０Ｅにおける両木口面１１又はその近傍には、該木口面１１と略平行な三角形状の４つの切断面１２，１２・・と、該切断面１２の位置Ｐ１より木口面１１側に突出する突出部１３Ｅとが生じている。突出部１３Ｅは、木材の長手方向の直交する断面が正方形状ないし菱形状であり、その断面の対角線は、突出部１３Ｅ以外の部分における被乾燥木材１０Ｅの断面の対角線に対して４５度傾斜している。
【００４８】
第３実施態様においても、突出部１３Ｅの先端面１３ａ（木口面１１）から離間した位置に切断面１２，１２・・が生じているため、例えば、切断面１２，１２・・の位置Ｐ１においては、人工乾燥する際、切断面１２の含水率は直ぐに低下し始めるのに対して、切断面１２に囲まれた領域１８は、突出部１３Ｅの存在によって水分の蒸発が起こり難いため、その領域１８における含水率の低下は、切断面１２，１２・・よりも遅れて進行する。また、図７中の位置Ｐ２においても、突出部１３Ｅと重なる部分の乾燥は、切断面１２，１２と重なる部分よりも遅れて進行する。
第３実施態様によれば、このようにして、同一断面中に含水率の高いところと低いところとを生じさせることにより、長手方向の同一断面が同様の速度で乾燥する場合に生じる年輪方向の引っ張り合いを緩和することができ、内部割れの発生を抑制することができる。また、木口面の近傍に発生する割れを防止することにより、その割れが、長手方向中央部側に進行して生じる割れも同様に抑制される。これにより、内部割れがない乾燥木材や内部割れの少ない乾燥木材が得られる。
【００４９】
内部割れ防止の観点から、突出部１３Ｅの先端面１３ａ（木口面１１）から切断面１２，１２・・それぞれまでの距離Ｌ１（図７参照，突出部１３Ｅの突出長さに同じ）は、５〜３００ｍｍ、特に１０〜１００ｍｍであることが好ましい。また、前記距離Ｌ１は、側面１４，１４間の距離Ｌ３及び／又は側面１７，１７間の距離Ｌ４の５〜３００％、特に１０〜１００％であることが好ましい。
【００５０】
また、切断面１２，１２・・の合計面積は、突出部１３Ｅ以外の部分における被乾燥木材１０Ｅの断面（Ｘ方向に直交する断面）の全面積の１０〜８０％、特に３０〜６０％であることが好ましい。
【００５１】
本発明の乾燥木材の製造方法においては、乾燥すべき木材（被乾燥木材）における木口面又は木口面の近傍に、内部割れを防止するための所定の加工、例えば、図２，図４又は図７に示すような加工を施した後に人工乾燥を行う。
人工乾燥により得られる乾燥木材は、各種の用途に使用することができ、特に木造住宅等の木造建築物における柱材、梁材や土台材等の構造材として好ましく用いられる。
【００５２】
また、乾燥により得られる乾燥木材は、そのままの状態で、各種の用途に用いることもできるが、例えば、木材の長手方向端部近傍の不要部分を切除して用いることも好ましい。
【００５３】
例えば、図２に示す被乾燥木材を乾燥して得られる乾燥木材は、スリット状の切れ込み１５，１６の位置よりやや木材長手方向中央部側の位置や切断面１２，１２の位置で、乾燥木材を長手方向に垂直に切断して、端部の突出部を有しない木材として用いることができる。また、突出部１３の端面や側方延出部１３Ｂ，１３Ｂを切除して、端部にほぞ等の突出部を有する木材（柱材等）として用いることもできる。
また、図４や図７に示す被乾燥木材を乾燥して得られる乾燥木材も、切断面１２の位置よりやや木材長手方向中央部側の位置や切断面１２，１２の位置で、乾燥木材を長手方向に垂直に切断して、端部に突出部を有しない木材として用いることができる。また、突出部１３の端面や、突出部１３の周面の全体や一部、及び／又は切断面１２等を所定の厚み切除して、端部にほぞ等の突出部を有する木材（柱材等）として用いることもできる。
【００５４】
また、図５や図６に示す被乾燥木材を乾燥して得られる乾燥木材は、スリット状の切れ込み１９の底部の位置よりやや木材長手方向の中央部側の位置等を、乾燥木材の長手方向に垂直に切断して用いたり、四本のスリット状の切れ込み１９Ａ〜１９Ｄに囲まれた部分や２本のスリット状の切れ込み１９，１９に挟まれた部分を残して、その外側に位置する部分を除して用いることもできる。その場合、四本のスリット状の切れ込み１９Ａ〜１９Ｄに囲まれた部分や２本のスリット状の切れ込み１９，１９に挟まれた部分を、木口面からなる端面や突出部の周面の全体又は一部を切除し、端部にほぞ等の突出部を有する木材（柱材等）として用いることもできる。
【００５５】
第１〜第３実施態様及び第１，第２参考態様における木口面１１又はその近傍のカットや切り込み形成、及びその状態での人工乾燥は、製材供給される木材１０'の木口面１１が平滑面でなく、例えばチェーンソーでカットされた非平滑な面であっても問題なく行うことができる。また、第１〜第３実施態様及び第１，第２参考態様における木口面１１又はその近傍のカットや切り込み形成は、製材ライン上での機械による自動化にも適している。例えば、図２に示す加工は、製材ラインにおける、被加工木材の両端近傍部の通過位置に、上下一対の丸鋸を配し、被加工木材を、台上を滑らせたり、搬送ローラやベルトコンベア等の搬送手段で移動させて、その一対の丸鋸間に導入することで、該被加工木材の相対向する２側面に図２に示すようなスリット状の切れ込みを容易に形成することができる。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、各発明は、上記の実施形態に制限されず適宜に変更可能である。
例えば、一本の木材１０’の一端部と他端部とに、異なる形態の割れ防止加工を施しても良い。
【００５７】
また、第１実施態様では、木材１０’の相対する２側面１４，１４に中心軸Ｃに向かうスリット状の切れ込み１５，１６を形成して突出部１３と切断面１２を形成したが、図８に示す被乾燥木材１０Ｆ（１０）のように、４側面１４，１４，１７，１７のそれぞれに、中心軸Ｃに向かうスリット状の切れ込みを入れてもよい。側面１７，１７に形成された切れ込みは、第１実施態様で説明した切れ込み１５，１６と同様の構成を有し、Ｙ方向に沿って一定の深さＬ９を有する。
図８に示した例では、側面１７，１７の切れ込みは、木材１０’の長手方向において、側面１４，１４に形成された切れ込み１５，１６と同じ位置に形成されており、側面１７，１７に形成される切れ込みによる切断面（木材の長手方向中央部側の切断面）は、側面１４，１４に形成された切れ込み１５，１６による切断面１２と連続している。この場合、連続する切断面に囲まれた領域１８は、中心軸方向から視て矩形状をなしており、突出部１３は、該領域１８を介して木材１０Ｆの長手方向と連続している。
【００５８】
図８に示す例においては、前記領域１８は正方形状であるが、該領域１８は、Ｚ方向に長い長方形状であっても良い。また、側面１７，１７間の距離Ｌ４に対する側面１７，１７に形成された切り込みの深さＬ９の比は、側面１４，１４間の距離Ｌ３に対する切り込み１５，１６の深さＬ２の比と同一であっても良いし、異なっていても良い。
更に、側面１７，１７に入れる切れ込みと、側面１４，１４に入れる切れ込み１５，１６とで、木材１０’の長手方向の位置を異ならせても良い。また、側面１７，１７に入れる切れ込みと、側面１４，１４に入れる切れ込み１５，１６とで、切れ込みの幅Ｗが異ならせても良い。
このように、角材の４側面に、該側面それぞれから、該角材の中心軸Ｃに向かうスリット状の切れ込みを入れて、切断面１２及び突出部１３を生じさせる場合にも、内部割れ防止効果が得られる。
【００５９】
また、第２実施態様では、木材１０’の木工面１１の近傍における中心軸Ｃを挟む両側に位置する部分を除去して、切断面１２及び突出部１３を生じさせていたが、第３実施態様や図９に示す被乾燥木材１０Ｇ（１０）のように、木材１０’の木工面１１の近傍における中心軸Ｃを囲む四方に位置する部分を除去して、切断面１２及び突出部１３を生じさせても良い。
図９に示す被乾燥木材１０Ｇにおいては、中心軸Ｃを囲む四方に位置する部分を除去して、角材１０Ｇの４側面それぞれと平行な４側面を有する角柱状の突出部１３を生じさせてある。突出部１３の４側面それぞれより外側の部分は、どの部分から先に除去しても良いが、一例を挙げれば、木材１０’における側面１４，１４の近傍を除去して、図４に示す被乾燥木材１０Ｂ（１０）の状態にした後に、側面１７，１７の近傍を除去する。
【００６０】
図９に示す例においては、木材の長手方向における、側面１７，１７の切断位置が側面１４，１４の切断位置と同位置であり、突出部１３の周囲に、連続する環状の切断面１２が生じている。図９に示す例においては、突出部１３の軸方向に垂直な断面形状は正方形状であるが、突出部１３の同断面形状は、Ｚ方向に長い長方形状であっても良い。また、中心軸Ｃを挟む両側で、長さＬ２又は長さＬ９が異なっていても良い。
【００６１】
また、第２参考態様では、木材１０'の木口面１１に、中心軸Ｃを挟み、側面１７，１７間に亘って平行な２本の切れ込み１９，１９を形成していたが、図１０に示す被乾燥木材１０Ｈ（１０）のように、それらの切れ込み１９，１９に加えて、更に２本の切れ込み２５，２５を、切れ込み１９，１９と直交するように形成してもよい。切れ込み２５，２５も、中心軸Ｃを挟むように形成され、互いに平行に形成されている。また、切れ込み１９，１９と交差して、側面１４，１４間の全域に亘るように形成されている。切れ込み２５，２５の深さは、切れ込み１９，１９の深さと同一でも良いし、異なっていても良い。
切れ込み２５，２５は、側面１７，１７の表面から切れ込みまでの距離Ｌ１０の側面１７，１７間距離Ｌ４に対する割合が、切れ込み１９，１９の、側面１４，１４の表面から切れ込みまでの距離Ｌ７の側面１４，１４間距離Ｌ３に対する割合と同じであっても良いし、異なっていても良い。また、切れ込み２５と切れ込み１９とで幅Ｗが異なっていても良い。
【００６２】
また、第１参考態様における切れ込み１９Ａ〜１９Ｄを、隣り合う切れ込みどうしが各側面の中央部で交差するように形成するのに代えて、隣り合う切れ込みどうしが、各側面から中心軸Ｃ側に所定距離離間した位置で交差するように形成することもできる。
【００６３】
また、上述した各実施形態において、従来より知られている割れ止め剤やポリエチレングリコールなどの寸法安定化剤を、塗布、注入するなどの処理を組み合わせても構わない。
【００６４】
また、上述した一の実施形態における説明省略部分及び一の実施形態のみが有する要件は、それぞれ他の実施形態に適宜適用することができ、また、各実施形態における要件は、適宜、実施形態間で相互に置換可能である。また、各実施形態における要件は、適宜、実施形態間で相互に置換可能である。
また、一本の木材１０'の一端を、図２に示す形態とする一方、他端を、図４〜図１０に示す形態のうちの何れか一形態としても良いし、一本の木材１０'の一端を、図４に示す形態とする一方、他端を、図５〜図１０に示す形態のうちの何れか一形態としても良い。また、一本の木材１０'の一端を、図５に示す形態とする一方、他端を、図７〜図９に示す形態のうちの何れか一形態としても良いし、一本の木材１０'の一端を、図６に示す形態とする一方、他端を、図７〜図９に示す形態のうちの何れか一形態としても良い。
また、一本の木材１０'の一端を、図２又は図４に示す形態とする一方、他端を、図２又は図４に示す形態を、木材の中心軸Ｃ回りに９０度回転させた形態とすることもできる。
【００６５】
また、スリット状の切り込みや、図４や図７等に示すような突出部を形成するための加工は、丸鋸に代えて、仕口加工機、ＮＣルータ等を用いることもでき、また、これらの２以上を適宜に組み合わせて用いても良い。
また、木材１０’は、断面正方形状のものが好ましいが、平角材等であっても良い。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例及び比較例により、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は、かかる実施例によって何ら限定されるものではない。
【００６７】
〔乾燥試験〕
図１に示す構成の乾燥装置を用い、被乾燥材として栃木産のスギから製材した製材直後の芯持角材（柱材、背割りなし、断面寸法１１５ｍｍ×１１５ｍｍ、長さ３００ｃｍの正角材）５９本（乾燥前含水率４５〜１２０％）について、以下に示す乾燥スケジュールにて５回の乾燥を行った。
〔乾燥スケジュール〕
初期蒸煮工程（９６℃，１２時間）→第１乾燥工程（乾球温度１２０℃，湿球温度９０℃）→第２乾燥工程（乾球温度１１０℃，湿球温度９０℃）→第３乾燥工程（乾球温度１００℃，湿球温度８０℃）→第４乾燥工程（乾球温度９０℃，湿球温度６０℃）
各工程の時間は含水率を監視しながら適宜に変更した。図１１に各工程の典型例を示した。
乾燥は、平均含水率１５％未満を目標として行い、含水率計によりモニタリングしている柱材の含水率が１５％未満になった時点で終了した。そのため、各乾燥材ロットで乾燥時間は異なり、１２０〜１８０時間の間で調整した。
【００６８】
〔実施例１〕
未乾燥の芯持角材１１本の両木口面それぞれの近傍を、図２に示す形態に加工した。図２中の各部の寸法は、距離Ｌ１＝５０ｍｍ（距離Ｌ３の４３％）、Ｌ２＝２８ｍｍ、幅Ｗ＝２ｍｍとした。
【００６９】
〔実施例２〕
未乾燥の芯持角材１１本の両木口面それぞれの近傍を、図４に示す形態に加工した。図４中の各部の寸法は、距離Ｌ１＝５０ｍｍ（距離Ｌ３の４３％）、Ｌ２＝２８ｍｍとした。
【００７０】
〔参考例１〕
未乾燥の芯持角材６本の両木口面それぞれに、図５に示す態様のスリット状の切れ込み１９Ａ〜１９Ｄを入れた。図５中の各部の寸法は、Ｌ５＝５０ｍｍ、幅Ｗ＝２ｍｍとした。
【００７１】
〔参考例２〕
未乾燥の芯持角材５本の両木口面それぞれに、図６に示す態様のスリット状の切れ込み１９，１９を入れた。図６中の各部の寸法は、Ｌ６＝５０ｍｍ、Ｌ７＝２８ｍｍ（Ｌ３の２４％）、幅Ｗ＝２ｍｍとした。
【００７２】
〔実施例３〕
未乾燥の芯持角材１１本の両木口面それぞれの近傍を、図７に示す形態に加工した。図７中の各部の寸法は、距離Ｌ１＝５０ｍｍ（距離Ｌ３の４３％）、Ｌ８＝８１．３ｍｍとした。
【００７３】
〔比較例１〕
実施例１〜３及び参考例１，２の試験ロット内に、両木口面及びそれらの近傍の何れにも加工を施さない未乾燥の芯持角材を３本ずつ（合計１５本）投入し、上記の乾燥試験に供した。
【００７４】
〔評価〕
実施例、参考例及び比較例の方法により乾燥を行った芯持角材（合計５９本）について、含水率及び内部割れを、それぞれ以下に示す方法により評価し、含水率２０％以下のサンプルを抽出して、その結果を表１に示した。
【００７５】
〔含水率〕
乾燥後の含水率；乾燥後の角材の長手方向の両端部それぞれの各端面から１００〜１５０ｍｍの範囲を切り出して５０ｍｍ幅のサンプルを得た。そして、各サンプルの重量Ｗ１を測定した後、該各サンプルを、ＪＩＳ  Ｚ２２０１．木材の試験方法  含水率の測定方法に準じて、乾燥機中で１０５℃に放置し、該サンプルが恒量に達した後の重量Ｗ２を測定した。下記式（２）により乾燥後の含水率を求めた。
乾燥後の含水率（％）＝（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ２    ×１００    ・・・（２）
【００７６】
〔内部割れ〕
乾燥後の角材の両端それぞれから１００ｍｍの位置（２箇所）の切断面を観察し、各断面において観察される内部割れの程度を下記評価基準で判定し、内部割れ評価を行った。
具体的には、各乾燥木材から、元口側のサンプル及び末口側のサンプルの２個のサンプルを得、含水率２０％以下のサンプルについて、各実施例、各参考例又は比較例毎に、サンプルの総数（表中「試験体」）に対する内部割れ合格のサンプルの個数（表中「合格」）の割合〔（合格／試験体）×１００〕を求め、それを合格率として、表１中の「含水率２０％未満」の欄に示した。内部割れ合格のサンプルは、下記の評価基準の評価が「なし」又は「小」のサンプルである。
また、含水率２０％以下のサンプルを、含水率が１０％未満のサンプルと、含水率が１０％以上２０％未満のサンプルとに区分し、それぞれの区分毎に、前記と同様にして合格率を求め、表１中の「含水率１０％未満」及び「含水率１０％以上２０％未満」の欄に示した。
なお、本実施例において、「含水率１０％未満」は過乾燥材、「含水率１０％以上２０％未満」は適性乾燥材を意味し、「含水率２０％未満」は、乾燥材として合格であることを意味する。
【００７７】
〔評価基準〕
なし：割れが認められない。
小：割れ面の最大巾が１ｍｍ以内で長さが２０ｍｍ以内の割れが存在する。
中：小の割れに該当しない割れであって、割れ面の最大巾が２ｍｍ以内で長さが５０ｍｍ以内の割れが存在する。
大：最大巾が２ｍｍ超又は長さが５０ｍｍ超の割れが存在する。
【００７８】
【表１】
0005685096.tif 000002
【００７９】
また、「含水率２０％未満」の欄の合格率の値が、比較例１の値以上であり且つ５０％以上のものを◎、合格率の値が、比較例の値以上であるが５０％に満たないものを○とし、総合評価として表１に併せて示した。
【００８０】
表１に示す結果から、本発明の方法によれば、比較例１（従来の方法）に比べて、乾燥木材の内部割れを顕著に低減することができることが判る。なお、本発明の乾燥木材の乾燥方法は、乾燥後の柱材の含水率が２０％以下、特に１５％以下となるまで乾燥する場合に特に有効である。
【符号の説明】
【００８１】
１０，１０Ａ〜１０Ｈ  被乾燥木材（内部割れ防止加工を施した後）
１１  木口面
１２  切断面
１３，１３Ｅ  突出部
１９，１９Ａ〜１９Ｄ，２５  切れ込み
【図１】
0005685096.tif 000003
【図２】
0005685096.tif 000004
【図３】
0005685096.tif 000005
【図４】
0005685096.tif 000006
【図５】
0005685096.tif 000007
【図６】
0005685096.tif 000008
【図７】
0005685096.tif 000009
【図８】
0005685096.tif 000010
【図９】
0005685096.tif 000011
【図１０】
0005685096.tif 000012
【図１１】
0005685096.tif 000013